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1、计算题 如图,置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体.容器底部靠近左侧器壁处有一竖直放置的6.0cm高的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。开始时通过望远镜看不到线光源的任何一部分.将一光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm,刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率
.

参考答案:
本题解析:解:若线光源底端在A点时,望远镜内刚好可以看到此光源底端,设过O点液面的法线为
,
为临界角。由折射定律得

① (2分)
同理,若线光源顶端平移到
点时,通过望远镜
刚好看到线光源顶端
点,则
② (1分)
由图中几何关系可得
③ (1分)
④ (1分)
联立②④⑤式得
⑤ (2分)
由题给条件可知
,
代入⑥式得
⑥ (2分)
考点:考查了光的折射
本题难度:一般
2、选择题 如图14-2所示为一块透明的光学材料的剖面图,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折射率沿y轴正方向均匀减小.现有一束单色光a从原点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部,则单色光a在该材料内部可能的传播途径是图14-3中的( )

图14-2

图14-3
参考答案:D
本题解析:我们可以将该光学材料分成水平的若干层,则光线每由下一层(光密介质)射入上一层(光疏介质)其折射角都会大于入射角,从而最终造成全反射,就如大气中的一种全反射(形成蜃景)一样,所以该单色光a在该材料内部可能的传播途径为D选项所示路线.本题正确选项为D.
本题难度:一般
3、选择题 abc为全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)?

[? ]
A.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则红光将首先射出
B.使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则紫光将首先射出
C.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab面?
D.使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出ab面?
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,水下光源S向水面A点发射一束光线,折射光线分成a、b两束,则(?)

A.a、b两束光相比较,a光的波动性较强
B.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距
C.若保持入射点A位置不变,将入射光线顺时针旋转,则从水面上方观察,b光先消失
D.在水中a光的速度比b光的速度小
参考答案:AC
本题解析:由题意可知b光偏折更多,b光频率更高,则a光的波动性更强,A项正确;
由
知,a光干涉条纹间距较大,B项错;
同种介质中,频率越高的光对应的传播速度越小,D项错;
因b光的临界角较小,故顺时针旋转时b光先于a光发生全反射现象,C项正确.
本题难度:简单
5、计算题 如图所示,直角玻璃三棱镜置于空气中,已知
=60°,
=90°,一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射,AD=a,棱镜的折射率n=
,求:
(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角。
(2)光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中传播速度为c)。

参考答案:解:(1)参见图,

i1=60°,取全反射临界角为C。 sinC=
,C=45°,
i1﹥45°,发生全反射。
i2=i1-30°=30°< C,存在折射现象。
由折射定律n=
=
,r=45°。
(2)镜中光速度v=
,
所求时间t=
。
本题解析:
本题难度:一般